一种钝化层结构及背表面钝化结构的太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种钝化层结构，采用二氧化硅钝化膜、第一氮化硅钝化膜、第二氮化硅钝化膜、氮氧化硅钝化膜组成的叠层钝化膜结构，从而克服了氮化硅钝化膜的界面缺陷密度高和硅氢键不稳定的缺点，解决了二氧化硅钝化膜金属离子阻挡能力差，易吸附水气，光的减反效果不好等缺点。提高了太阳能电池抗PID的效果。其中，氮氧化硅是介于氮化硅和二氧化硅间的一种物质，其折射率可在1.47(SiO2)～2.3(SiNx)之间。优化制膜工艺形成富氮的SiOxNy薄膜，结构与性能上趋向SiNx膜保留了SiO2的膜部分优点，提高了薄膜的物理与电学性能，可以使晶体硅的转化效率提高0.2％。并且本实用新型专利技术采用双层结构的二氧化硅钝化膜，能进一步提高其金属离子的阻挡能力及光的减反效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种钝化层结构及背表面钝化结构的太阳能电池。
技术介绍
光伏发电是当前利用太阳能的主要方式之一，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。因此，深入研究和利用太阳能资源，对缓解资源危机、改善生态环境具有十分重要的意义。然而，电位诱发衰减效应(PID,PotentialInducedDegradation)却严重地影响了太阳能电池的寿命和性能。PID效应最早在2005年发现，指的是太阳能电池组件在野外环境和高电压作用下，由于高温、潮湿和逆变器阵列接地方式，引起的太阳能电池组件严重的腐蚀和功率的衰减。电势诱导衰减的原因主要归结于太阳能电池组件的封装材料－玻璃，玻璃内部的钠离子往太阳能电池运动，破坏电池的p－n结，从而导致功率的衰减。针对这个问题，出现了以下两种抗PID技术：1、高折射率氮化硅减反膜，这种高折射率的氮化硅减反膜致密性高，能起到阻挡钠离子的效果；2、二氧化硅/氮化硅叠层技术，这种复合膜阻挡钠离子的效果比前者稍好。但是，由于目前电站企业对组件的抗PID的要求越来越高，上述方法已经难以满足市场需求，因此急需开发更优异抗PID性能的电池。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种钝化层结构及背表面钝化结构的太阳能电池，以提高太阳能电池的抗PID效果。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种钝化层结构，包括：二氧化硅钝化膜，沉积在一晶体硅衬底上；第一氮化硅钝化膜，沉积在所述二氧化硅钝化膜上；第二氮化硅钝化膜，沉积在所述第一氮化硅钝化膜上；氮氧化硅钝化膜，沉积在所述第二氮化硅钝化膜上。在本技术的一个实施例中，所述二氧化硅钝化膜的厚度为3-5纳米，其折射率为1.4～1.46。在本技术的一个实施例中，所述第一氮化硅钝化膜的厚度为15-20纳米，其折射率为2.2～2.3。在本技术的一个实施例中，所述第二氮化硅钝化膜的厚度为50-60纳米，其折射率为2.0～2.1。在本技术的一个实施例中，所述氮氧化硅钝化膜的厚度为10-15纳米，其折射率为1.9～2.0。一种背表面钝化结构的太阳能电池，包括晶体硅衬底、局部铝背场以及上述的钝化层结构；其中，所述钝化层结构和所述局部铝背场依次沉积在所述晶体硅衬底的背表面上。本技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：1)本技术提供的钝化层结构采用二氧化硅钝化膜、第一氮化硅钝化膜、第二氮化硅钝化膜、氮氧化硅钝化膜组成的叠层钝化膜结构，从而克服了氮化硅钝化膜的界面缺陷密度高和硅氢键不稳定的缺点，解决了二氧化硅钝化膜金属离子阻挡能力差，易吸附水气，光的减反效果不好等缺点。提高了太阳能电池抗PID的效果。附图说明图1为本技术实施例提供的钝化层结构的结构示意图。标号说明：101－晶体硅衬底，102－二氧化硅钝化膜，103－第一氮化硅钝化膜，104－第二氮化硅钝化膜，105－氮氧化硅钝化膜具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术提出的钝化层结构及背表面钝化结构的太阳能电池作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。请参考图1，其中，图1为本技术实施例提供的钝化层结构的结构示意图，如图1所示，本技术提供的钝化层结构，包括：二氧化硅钝化膜102，沉积在一晶体硅衬底101上；第一氮化硅钝化膜103，沉积在所述二氧化硅钝化膜102上；第二氮化硅钝化膜104，沉积在所述第一氮化硅钝化膜103上；氮氧化硅钝化膜105，沉积在所述第二氮化硅钝化膜104上。作为优选实施例，所述二氧化硅钝化膜102的厚度为3-5纳米，其折射率为1.4～1.46。所述第一氮化硅钝化膜103的厚度为15-20纳米，其折射率为2.2～2.3。所述第二氮化硅钝化膜104的厚度为50-60纳米，其折射率为2.0～2.1。所述氮氧化硅钝化膜105的厚度为10-15纳米，其折射率为1.9～2.0。同时，本技术还提供了一种背表面钝化结构的太阳能电池，包括晶体硅衬底、局部铝背场以及上述的钝化层结构；其中，所述钝化层结构和所述局部铝背场依次沉积在所述晶体硅衬底的背表面上。本技术提供的钝化层结构采用二氧化硅钝化膜、第一氮化硅钝化膜、第二氮化硅钝化膜、氮氧化硅钝化膜组成的叠层钝化膜结构，从而克服了氮化硅钝化膜的界面缺陷密度高和硅氢键不稳定的缺点，解决了二氧化硅钝化膜金属离子阻挡能力差，易吸附水气，光的减反效果不好等缺点。提高了太阳能电池抗PID的效果。其中，氮氧化硅是介于氮化硅和二氧化硅间的一种物质，其电学性能和光学性能介于两者之间，通过改变其组成成分，可使其折射率控制在1.47(SiO2)～2.3(SiNx)之间。优化制膜工艺形成富氮的SiOxNy薄膜，结构与性能上趋向SiNx膜保留了SiO2的膜部分优点，提高了薄膜的物理与电学性能，可以使晶体硅的转化效率提高0.2％。并且本技术采用双层结构的二氧化硅钝化膜，能进一步提高其金属离子的阻挡能力及光的减反效果。显然，本领域的技术人员可以对技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钝化层结构，其特征在于，包括：二氧化硅钝化膜，沉积在一晶体硅衬底上；第一氮化硅钝化膜，沉积在所述二氧化硅钝化膜上；第二氮化硅钝化膜，沉积在所述第一氮化硅钝化膜上；氮氧化硅钝化膜，沉积在所述第二氮化硅钝化膜上。

【技术特征摘要】
1.一种钝化层结构，其特征在于，包括：二氧化硅钝化膜，沉积在一晶体硅衬底上；第一氮化硅钝化膜，沉积在所述二氧化硅钝化膜上；第二氮化硅钝化膜，沉积在所述第一氮化硅钝化膜上；氮氧化硅钝化膜，沉积在所述第二氮化硅钝化膜上。2.如权利要求1所述的钝化层结构，其特征在于，所述二氧化硅钝化膜的厚度为3-5纳米，其折射率为1.4～1.46。3.如权利要求1所述的钝化层结构，其特征在于，所述第一氮化硅钝化膜的厚度为15-20纳米，其折射率为2....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴翔，陈璐，郭永刚，王举亮，刘军宝，
申请(专利权)人：国家电投集团西安太阳能电力有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61